DE6921358U

DE6921358U - GEAR PUMP, IN PARTICULAR MELT PUMP

Info

Publication number: DE6921358U
Application number: DE19696921358
Authority: DE
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1969-05-28
Filing date: 1969-05-28
Publication date: 1969-12-11
Also published as: BE750632A; CA929795A; NL7007641A; CH500381A; LU60885A1; FR2063878A5

Description

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Zahnradpumpe, insbesondere Schmelzepumpe Gear pumps, especially melt pumps

B a r m a g B ar m a g

Barmer Maschinenfabrik AktiengesellschaftBarmer Maschinenfabrik Aktiengesellschaft

Sitz WuppertalHeadquarters Wuppertal

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe, insbesondere eine Schmelzepumpe, deren Pumpengehäuse aus drei aufeinandergeschichteten und miteinander verschraubten Platten besteht. Die Mittelplatte weist zwei nebeneinander angeordnete» sich teilweise überschneidende durchgehende Bohrungen auf, in denen sich miteinander kämmende Zahnräder befinden. Eines dieser Zahnräder ist von außen antreibbar, beispielsweise mittels eines Elektromotors oder dergl.. In die Mittelplatte sind ferner je ein Zu- und Abführkanal für die zu fördernde Flüssigkeit eingearbeitet, welche mithilfe von Flanschen oder dergl. an die entsprechendei Transportleitungen für das zu fördernde Gut angeschlossen werden können.The invention relates to a gear pump, in particular one Melt pump, the pump housing of which consists of three plates stacked on top of one another and screwed together. The middle plate has two »themselves« arranged next to one another partially overlapping through holes in which there are meshing gears. One of these gears can be driven from the outside, for example by means of an electric motor or the like. In the middle plate are also incorporated a feed and discharge channel for the liquid to be pumped, which with the help of flanges or Like. Can be connected to the corresponding transport lines for the goods to be conveyed.

Pumpen dieser Art sind seit langem bekannt; sie werden für die Förderung zahlreicher flüssiger Medien, beispielsweise öl ,DP 323 327), Spinnlösungen (DBP 1 230 314) und dergl. angewandt. Je nach den chemischen und physikalischen Eigenschaften des zu fördernden Mediums sowie auch unter Berücksichtigung der geforderten Mengenleistung werden die Pumpen hinsichtlich ihrer Abmessungen, der Präzision ihrer Ausführung sowie ihrer Rotordrehzahlen unterschiedlich bemessen. Pumps of this type have long been known; They are used to convey numerous liquid media, for example oil, DP 323 327), spinning solutions (DBP 1 230 314) and the like. Depending on the chemical and physical properties of the medium to be conveyed and also taking into account the required volume output, the pumps are dimensioned differently with regard to their dimensions, the precision of their design and their rotor speeds.

In neuerer Zeit besteht der Wunsch, Zahnradpumpen der beschriebenen Art in zunehmendem Maße zum Fördern von hochviskosen Lösungen sowie auch von geschmolzenen thermoplas- Recently, there is a desire to gear pumps of the type described Type is increasingly used for pumping highly viscous solutions as well as molten thermoplastic

tischen Werkstoffen zu verwenden. Insbesondere besteht Bedarf für große Pumpen dieser Bauart, wie sie beispielsweise erforderlich sind, um Reaktionsmassen aus Reaktoren oder dergl. abzupumpen, und sie beispielsweise einer Granuliervorrichtung, einer Strangpresse oder auch einem System von Spinnmaschinen zuzuleiten. Werden die bekannten Zahnradpumpen herkömmlicher Bauart für diesen Zweck eingesetzt, so besteht die Schwierigkeit, daß die Leistungsfähigkeit der Pumpe deshalb nicht voll ausgenutzt werden kann, weil die viskose Reaktionsmasse zu langsam in die Eintrittsöffnung der Pumpe strömt. Dieser Nachteil tritt insbesondere dann auf, wenn die Masse aus Räumen gefördert werden muß, in denen beispielsweise zum Entgasen der Masse oder zum Entfernen der Monomeren Unterdruck herrscht.table materials. In particular, there is a need for large pumps of this type, such as those for example are required to pump off reaction masses from reactors or the like, and they are, for example, a granulating device, an extruder or a system of spinning machines. Become the well-known gear pumps conventional design used for this purpose, there is the difficulty that the performance of the The pump cannot be fully used because the viscous reaction mass is too slow to enter the inlet opening the pump flows. This disadvantage occurs in particular when the mass has to be conveyed from rooms in where there is negative pressure, for example, to degas the mass or to remove the monomers.

Es besteht demnach die Aufgabe, eine Zahnradpumpe der beschriebenen Bauart vorzuschlagen, die es gestattet, auch viskose Flüssigkeiten, beispielsweise geschmolzene thermoplastische Werkstoffe optimal zu fördern und bei der schließlich sogar eine Ansaugung dieser Werkstoffe aus Räumen möglich ist, die unter Unterdruck stehen.There is therefore the task of a gear pump of the type described To propose a design that allows even viscous liquids, for example melted thermoplastic To optimally convey materials and in the end It is even possible to suck in these materials from spaces that are under negative pressure.

Die Erfindung geht zur Lösung dieser Aufgabe von der Erkenntnis aus, daß der Eintrittskanal der bisher bekannten Pumpen (siehe beispielsweise DP 717 630) gegenüber der zu fördernden Flüssigkeit als Drosselstelle wirkt. Um diesen unerwünschten Einfluß auszuschalten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Eintrittskanal an allen Stellen seiner Länge wenigstens einen gleich großen hydraulischen Querschnitt aufweist wie die Eintrittsöffnung am Pumpenzahnkranz. Unter"hydraulischem Querschnitt" wird in Übereinstimmung mit dem technischen Sprachgebrauch derjenige Bruchteil des geometrischen Querschnittes verstanden, der tatsächlich der Strömung dient. The invention is to solve this problem based on the recognition that the inlet channel of the previously known pumps (see for example, DP 717,630) relative to the liquid to be conveyed acts as a throttle point. In order to eliminate this undesirable influence, it is proposed according to the invention that the inlet channel has at least the same hydraulic cross section at all points along its length as the inlet opening on the pump ring gear. "Hydraulic cross-section" is understood, in accordance with technical usage, to mean that fraction of the geometric cross-section that actually serves the flow.

Je nach Viskosität und Querschnittsforrn unterscheidet sich der hydraulische Querschnitt von geometrischen Querschnitt durch den Faktor 0,7 bis 0,9. Der Unterschied ist darauf zurückzuführen, daß die Strömung der Flüssigkeit in Randnähe des Strömungskanales infolge Reibung an der Kanalwand gebremst ist. Bei nicht runden Querschnitten kommt noch hinzu, daß in den Ecken der Leitung Totzonen entstehen, in denen die Strömung stark vermindert ist.It differs depending on the viscosity and cross-sectional shape the hydraulic cross-section of geometric cross-section by a factor of 0.7 to 0.9. The difference is on it due to the fact that the flow of the liquid near the edge of the flow channel due to friction on the channel wall is braked. In the case of non-round cross-sections, there is also the fact that dead zones arise in the corners of the pipe, in which the flow is greatly reduced.

Die zylindrische Form der Zahnräder bringt es mit sich, daß die Eintrittsöffnung am Pumpenzahnkranz rechteckigen Querschnitt aufweist. Da die Anschlußleitungen für Pumpen so gut wie immer runden Querschnitt aufweisen, ist es erforderlich, die beiden genannten Querschnittsformen ineinander zu transformieren. Dies geschieht bei bekannten wie auch bei den erfindungsgemäßen Pumpen mithilfe des Eintrittskanales (DP 630). In Anwendung des Erfindungsgedankens wird jedoch vorgeschlagen, daß der Eintritts! anal an seinem dem Zahnradpaar zugewandten Ende eine der Pumpeneintrittsöffnung entsprechenden rechteckigen Querschnitt aufweist und mit gleichbleibendem hydraulischen Strömungsquerschnitt zum nach außen gerichteten Anschlußende hin allmählich in die runde Querschnittsform transformiert ist. Dazwischen weist der Kanal entsprechende Übergangsformen auf, die eine stetige Strömung ermöglichen.The cylindrical shape of the gears means that the inlet opening on the pump ring gear has a rectangular cross-section having. Since the connection lines for pumps almost always have a round cross-section, it is necessary to to transform the two cross-sectional shapes mentioned into one another. This happens with known as well as with those according to the invention Pumping using the inlet channel (DP 630). In application of the inventive concept, however, it is proposed that that the entry! anal at its end facing the gear pair one of the pump inlet opening corresponding Has a rectangular cross-section and with a constant hydraulic flow cross-section to the outside directed connection end gradually into the round cross-sectional shape is transformed. In between, the canal has corresponding transitional shapes that create a steady flow enable.

Der Erfindungsgedanke kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden. So ist es beispielsweise möglich, daß der im Pumpengehäuse befindliche Eintrittskanal zur Drehachse der Zahnräder senkrecht angeordnet ist. Diese Ausführungsform weist die geringsten Strömungshindernisse auf und eignet sich daher besonders für viskose Flüssigkeiten und Schmelzen.The idea of the invention can be implemented in various ways will. For example, it is possible that the inlet channel located in the pump housing to the axis of rotation of the Gears is arranged vertically. This embodiment has the lowest flow obstacles and is suitable therefore particularly suitable for viscous liquids and melts.

Es ist aber auch möglich, daß der im Pumpengehäuse befindliche Eintrittskanal im wesentlichen zur Drehachse der Zahnräder parallel angeordnet ist. In diesem Fall ergibt sich eine Anschlußmöglichkeit der Pumpe von der Stirnseite her.But it is also possible that the inlet channel located in the pump housing is essentially to the axis of rotation of the gears is arranged in parallel. In this case, the pump can be connected from the front.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der verschiedene Ausführungsformen in vereinfachter Weise dargestellt sind.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in which various embodiments are simplified Way are shown.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt entlang der Linie I-I der Fig. 2 einer erfindungsgemäß aufgebauten Pumpe;1 shows a longitudinal section along the line I-I in FIG. 2 a pump constructed according to the invention;

Fig. 2 einer. Querschnitt entlang der Linie I-I der Fig. 1;Fig. 2 one. Cross section along the line I-I of Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2;Fig. 3 shows a cross section along the line III-III of Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe mit teilweise parallel zur Drehachse der Zahnräder verlaufendem Eintrittskanal.4 shows a section through an embodiment of the invention Pump with inlet channel partially parallel to the axis of rotation of the gears.

Das Pumpengehäuse der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform besteht im wesentlichen aus der Mittelplatte 1 sowie den beiden Deckplatten 2 und 3.The pump housing of the embodiment shown in the drawing consists essentially of the middle plate 1 and the two cover plates 2 and 3.

In der Mittelplatte 1 befinden sich die beiden nebeneinander liegenden Bohrungen 4 und 5 (siehe Fig. 2), die so angeordnet sind, daß sich ihre Umfangslinien teilweise überschneiden. Diese Bohrungen dienen der Aufnahme der beiden Zahnräder 6 und 7, welche präzise in die Bohrungen hineinpassen müssen und deren Zähne miteinander kämmen. Die beiden Zahnräder 6 und 7 weisen die Wellen 8 und 9 auf, die der Lagerung der ZahnräderIn the middle plate 1 are the two adjacent holes 4 and 5 (see Fig. 2), which are so arranged are that their circumferential lines partially overlap. These holes are used to accommodate the two gears 6 and 7, which must fit precisely into the holes and their Comb teeth together. The two gears 6 and 7 have the shafts 8 and 9 that support the gears

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dienen und von denen eine - im dargestellsn Beispiel die Welle 8 - air: Antriebswelle nach außen geführt ist.serve and one of which - in the illustrated example the Shaft 8 - air: drive shaft is led outwards.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform weist die Mittelplatte 1 eine wesentlich größere Dickenabmessung auf, als dies der Länge der Zahnräder 6;7 entspricht. Der an den Stirnseiten der Zahnräder in der Mittelplatte 1 freibleibende Raum dient zur Aufnahme der Lager 10;10' und 11; 11'. Infolge dieser Konstruktion, die an sich bekannt ist (DP 630)sind die Deckplatten 2 und 3 von jeder Tragfunktion befreit und können entsprechend dünn ausgeführt werden. Die Stärke der Mittelplatte 1 gestattet es nun aber, erfindungsgemäß den Eintrittskanal 12 so auszuführen, daß er an allen Stellen seiner Länge wenigstens einen gleich großen hydraulischen Querschnitt aufweist wie die Eintrittsöffnung 13 am Pumpenzahnkranz 14. Dadurch wird erreicht, daß der Eintrittskanal 12 keine Drosselung der Strömung des viskosen Fördergutes bewirkt, so daß die Leistungsfähigkeit der Pumpe optimal ausgenutzt werden kann. Im dargestellten Beispiel ist die Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung 13 gleich dem Produkt aus dem Abstand der Drehachsen und der Zahnlänge. Es ist aber auch möglich, diese Fläche noch zu vergrößern, beispielsweise durch Anordnung von Einzugstaschen, die am Zahnradumfang über den Achsabstand hinausgreifen. In the embodiment shown in the drawing, has the middle plate 1 has a significantly greater thickness than the length of the gears 6; 7 corresponds. The on The space remaining free at the end faces of the gears in the center plate 1 is used to accommodate the bearings 10; 10 'and 11; 11 '. As a result of this construction, which is known per se (DP 630), the cover plates 2 and 3 are freed from any supporting function and can be made correspondingly thin. The strength of the middle plate 1 now allows, however, according to the invention execute the inlet channel 12 so that it has at least one equally large hydraulic at all points of its length Has cross section like the inlet opening 13 on the pump ring gear 14. This ensures that the inlet channel 12 causes no throttling of the flow of the viscous material to be conveyed, so that the efficiency of the pump can be used optimally. In the example shown, the cross-sectional area of the inlet opening is 13 equal to the product of the distance between the axes of rotation and the length of the tooth. But it is also possible to close this area increase, for example by arranging feed pockets that extend beyond the center distance on the circumference of the gear.

Der Austrittskanal für das von der Pumpe geförderte Gut ist in der Zeichnung bei 15 dargestellt.The outlet channel for the material conveyed by the pump is shown at 15 in the drawing.

In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäß aufgebauten Pumpe gezeigt. Auch bei dieser Ausführungsform wird die Stärke der Mittelplatte 1 dazu ausgenutzt, daß der Eintrittskanal 12 an allen Stellen seiner Länge einen wenigstens gleich großen hydraulischen Querschnitt aufweistIn Fig. 4, another embodiment is that of the invention assembled pump shown. In this embodiment, too, the strength of the central plate 1 is used to ensure that the inlet channel 12 has a hydraulic cross section of at least the same size at all points along its length

wie die Eintrittsöffnung 13. Der Kanal verläuft allerdings nicht auf seiner gesamten Länge senkrecht zur Drehachse der Zahnräder, sondern im wesentlichen parallel zu dieser. Ansonsten sind gleiche Teile der Zeichnung auch mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Ausfuhrungsform kann Vorteile aufweisen, wenn es erforderlich ist, die Pumpe von der Stirnseite her zu beschicken. Pumpen dieser Art können beispielsweise unmittelbar am Entnahmebehälter angeflanscht sein. like the inlet opening 13. However, the channel does not run perpendicular to the axis of rotation of the gearwheels over its entire length, but essentially parallel to it. Otherwise, the same parts of the drawing are also denoted by the same reference numerals. This embodiment can have advantages when it is necessary to feed the pump from the front . Pumps of this type can, for example, be flanged directly to the extraction container .

Claims

Protection claims

1) Gear pump, in particular melt pump, the pump housing of which consists of three stacked one on top of the other and with one another There is screwed plates, the middle plate of which is two juxtaposed, partially overlapping has through holes in which there are two meshing gears, one of which can be driven from the outside and in the middle plate also has a feed and discharge channel for the liquid to be conveyed is incorporated, characterized in that the inlet channel (12) at least at all points of its length has the same hydraulic cross-section as the inlet opening (13) on the pump ring gear (14).

2) Gear pump according to claim 1, characterized in that the inlet channel (12) on its the pump ring gear (14) The end facing the pump inlet opening (13) has a corresponding rectangular cross-section and with a constant hydraulic flow cross-section towards the outwardly directed connection end gradually into the round cross-sectional shape is transformed.

3) Gear pump according to claim 1, characterized in that the inlet channel (12) located in the pump housing is arranged perpendicular to the axis of rotation of the gears (δ; 7).

4) Gear pump according to claim 1, characterized in that the inlet channel (12) located in the pump housing for The axis of rotation of the gears (6; 7) is at least partially parallel is arranged to run.